Kako woofer zvučnici proizvode zvuke niske frekvencije?

Osnovna fizika: Kako zvučnici Woofer stvaraju niske frekvencije

U slučaju da je to potrebno, potrebno je utvrditi razinu i razinu otpora.

Za dobru reprodukciju basa, višak mora pomicati velike količine zraka na značajne udaljenosti kroz dijafragmu. Na 20 Hz, zvučni valovi se protežu do oko 17 metara ili 56 stopa dužine, što znači da se čvorovi zvučnika moraju kretati mnogo dalje naprijed i natrag u usporedbi s onima koji se nose s višim frekvencijama. Pravo kretanje ovih čunjeva stvara promjene pritiska potrebne za te duboke niske zvukove koje čujemo. Uzmite 30 Hz na 90 dB razini volumena kao primjer studije slučaja, potrebno je oko tri do četiri puta više konusa pokreta nego što je potrebno za srednji opseg frekvencija. Kada se radi o frekvencijama ispod 50 Hz gdje valove duljine idu iznad 6,8 metara (oko 22 stope), proizvođači trebaju posebne dizajne kao što su proširene bacanje glas bobine i jače sustave za suspenziju samo da bi stvari linearno. Ako nema dovoljno kontrole nad udaljenosti konusa, bas se komprimira i počinje uvoditi neželjene harmonike koje na kraju pogoršavaju ukupnu kvalitetu zvuka.

Zašto su veći čunjevi i čvrstije suspenzije bitni za performanse zvučnika

Veći čunjevi zvučnika, obično između 8 i 15 inča u promjeru, mogu gurati više zraka dok se kreću manje udaljenosti, što je stvarno važno kada je u pitanju dobar odgovor na bas. Kada proizvođači udvostruče veličinu ovih čunjeva, zapravo dobiju četiri puta veću površinu radeći protiv zraka, tako da čunjev ne mora putovati ni približno toliko daleko da proizvede isti volumen. Oštro postavljanje tih dijelova u vezi sa konom (što nazivamo okružnim i paukskim sastavima) pomaže u rješavanju nekoliko velikih problema odjednom. Prvo, kontrolira koliko se konus okreće naprijed-natrag tijekom rada. Drugo, spriječava glasnu vrpcu da se pomeri izvan mjesta unutar magnetnog polja. I konačno, ova krutost sprečava oštećenje kada se čunjak premješta predaleko od onoga što je sigurno za vozača, posebno kada radi ispod svoje prirodne rezonančne točke.

Čvrsti materijali poput polipropilena ili aluminija otporni su na savijanje tijekom ciklusa visokih ekskurzija, osiguravajući pištonski pokret. Ova sinergija omogućuje precizan, neiskrivljen bas do 20 Hz bez mehaničkog kvara.

Ključni elementi dizajna koji omogućuju točan izlaz zvučnika

Structures motorne snage i dugo-bacanje glas bobine

Dobar bas na niskoj visini se zapravo svodi na čvrste motoričke sustave. Danas, većina zvučnika koristi te moćne neodimijske magnete koji stvaraju super snažna magnetna polja. Uparite to s velikim zvučnim tuljanima koji se mogu kretati bilo gdje od 15 do 30 mm linearne udaljenosti i guraju mnogo više zraka bez iskrivljanja zvuka. To održava čulo u pravu, čak i kada je na kraju, tako da ne dobijemo taj neugodan efekt kada glazba postane glasna. Nedavna studija je pokazala da ove vrste uređaja smanjuju harmonijsko distorziju za oko 40% u usporedbi s starim običnim wooferima. Ali i upravljanje toplinom je važno. Proizvođači često koriste bakrene aluminijumske zvučne zavojnice i uključuju ventilacijske otvorove u komade za stubove kako bi se toplota pravilno izbacila. To pomaže da se održava kvalitetni nivo zvuka čak i nakon satima kontinuiranog reprodukcije bez da se stvari previše zagreju unutar govornice.

Akustika u ormariću: zapečaćene, otvorene i pasivne kućište radijatora

Način kućišta koje koristimo čini ogromnu razliku u tome kako woofer obrađuje bas i ukupnu performansu. Zatvorena kućišta daju nam čist, precizan bas zvuk s prirodnim opadanjem na nižim frekvencijama, ali zahtijevaju znatno više snage od pojačala da bi ispravno radila. Kućišta s otvorom dosežu još niže frekvencijske opsege zahvaljujući posebnim otvorima unutar njih koji su pažljivo podešeni za određene zvukove. Međutim, ako ti otvori nisu pravilno postavljeni, umjesto glatkog basa možemo čuti dosadne šišteće zvukove. Još jedna opcija koju vrijedi razmotriti su pasivni radiator. Ovi sustavi potpuno uklanjaju problem buke iz otvora, a istovremeno uspijevaju doseći te duboke bas note putem posebno dizajniranih membrana koje same ne zahtijevaju nikakvu električnu energiju.

Napredni materijali poput MDF-a s ograničenim slojevima koji prigušuju vibracije smanjuju rezonanciju kućišta za 60%, dok unutarnje potpore suprotstavljaju zvukom obojenim vibracijama (Akustičko društvo Amerike, 2024). Pravilno konstruirana kućišta osiguravaju koherentnost faze i svode na minimum stojne valove — omogućujući besprijekornu integraciju sa satelitskim zvučnicima.

Ljudska percepcija i stvarno ponašanje basa u woofer zvučnicima

Taktilna senzacija naspram auditivne detekcije: Zašto se niske frekvencije više osjećaju nego čuju

Način na koji ljudi doživljavaju niske frekvencije između 20 i 80 Hz znatno se razlikuje od našeg percipiranja srednjih i visokih tonova. Kada frekvencije padnu ispod 50 Hz, valovi zvuka počinju vibrirati ne samo u našim ušima već i na koži, unutarnjim organima te samim kostima, stvarajući fizički osjećaj koji se može izmjeriti. Zbog toga, kada gledamo filmove s velikim eksplozijama ili slušamo vrlo duboke elektroničke ritmove, ljudi često osjete tutnjavu u prsima dugo prije nego što zapravo čuju zvuk. Istraživanja pokazuju i nešto zanimljivo: potrebno je oko 15, pa čak i do 20 decibela više snage da bismo primijetili ton od 30 Hz u usporedbi s uobičajenim srednjim frekvencijama. Zbog toga veliki dio onoga što čini woofer toliko moćnim zapravo uopće ne registrira naše svjesno sluh. Umjesto toga, ove niske frekvencije povezuju se s nama emocionalno i fizički kroz vibracije koje stvaraju u našim tijelima, a ne jednostavno stimuliraju bubnjiće kao što to rade obični zvukovi.

Mit o smjeru: Kako dominantna valna duljina smanjuje lokalizaciju woofer zvučnika

Kada govorimo o zvučnim valovima ispod 100 Hz, oni se protežu preko 11 stopa, što je zapravo duže od mnogih prostorija. Ovi veliki valovi jednostavno zaobilaze sve na svom putu i ravnomjerno se šire kroz prostor, stvarajući tako tzv. polja tlaka diljem cijelog prostora. Naši mozgovi utvrđuju izvor zvuka koristeći vremenske razlike visokih tonova između ušiju, ali niskofrekventni zvukovi nam ne daju takve naznake. Zato ljudi općenito ne mogu točno odrediti gdje se nalazi subwoofer, čak ni kada ih se više istovremeno nalazi u istoj sobi. Razlog zbog kojeg bas izgleda da dolazi svuda odjednom, a ne iz određenog smjera, leži u tim dugim valnim duljinama. Oni jednostavno odbijaju i raspoređuju se po prostoru umjesto da se šire ravno naprijed kao više frekvencije.